DE3518596C2

DE3518596C2 -

Info

Publication number: DE3518596C2
Application number: DE3518596A
Authority: DE
Inventors: Shigeyuki Nara Jp Harada; Kinichi Yamato-Koriyama Nara Jp Isaka; Toshihiro Ohba; Masashi Kawaguchi; Hiroshi Kishishita; Yoshiharu Nara Jp Kanatani; Hisashi Wakayama Jp Uede
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1984-05-23
Filing date: 1985-05-23
Publication date: 1987-07-30
Also published as: US4935671A; GB2161011B; GB2161011A; JPS60247693A; JPH0572589B2; DE3518596A1; GB8513058D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zeilensequentiellen Ansteuerung einer Dünnfilm-Elektrolimineszenz-Anzeigeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE-OS 32 05 653 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren werden an sämtliche Bildelemente annähernd gleichzeitig Spannungsimpulse mit zueinander umgekehrter Polarität angelegt, um Helligkeitsunterschiede in den Bildelementen auszugleichen. Diese Spannungsimpulse sind beispielsweise der Auffrischpuls und der zugehörige Kompensationspuls. Ferner werden an die jeweiligen Elektrodenzeilen Schreibspannungsimpulse mit gleicher Amplitude angelegt.

In der älteren Anmeldung nach der DE-OS 35 11 886 ist bereits eine Treiberschaltung zum Ansteuern eines Dünnfilm- EL-Displays beschrieben worden, die bis auf die Auffrischschaltung 120 mit dem schaltungsmäßigen Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens übereinstimmt. Beim Betrieb der in der älteren Anmeldung beschriebenen Treiberschaltung erfolgt die Polaritätsumkehr aber erst nach einem Halbbild.

Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtungen und Verfahren zur zeilensequentiellen Ansteuerung sind darüber hinaus grundsätzlich aus Proceedings of the SID, Band 22/1, 1981, Seiten 57 bis 62, bekannt. Allerdings ist dort ebenfalls nicht erwähnt, Schreibspannungspulse mit jeweils unterschiedlicher Polarität für aufeinanderfolgende Abtastzeilen bei Erzeugung eines Halbbildes zu verwenden.

Im Zusammenhang mit matrixförmig aufgebauten Flüssigkristall- Anzeigeeinrichtungen ist es bereits aus J. Phys. D: Applied Physics, Band 5, 1972, Seiten 1218 bis 1225, bekannt, eine Polaritätsumkehr wahlweise nach Abtastung jedes Punktes, jeder Zeile oder des ganzen Feldes vorzunehmen (vgl. 2.5 auf Seite 1223).

Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtungen mit Matrixstruktur werden, wie bereits erwähnt, zeilensequentiell angesteuert, wobei die obere Grenze der Bildwechsel- bzw. Halbbildfrequenz von der Anzahl der Abtastelektroden abhängt. Eine Vergrößerung der Anzeigekapazität der Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung ist jedoch mit einer Erhöhung der Anzahl der Abtastelektroden verbunden, was eine Absenkung der Bildwechsel- bzw. Halbbildfrequenz nach sich zieht.

Fig. 2 zeigt die Grundstruktur einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz (EL)-Anzeigeeinrichtung. Sie besitzt als Lumineszenzschicht eine ZnS-Schicht 4, die mit Mangan (Mn) oder anderen geeigneten aktiven Materialien zur Bildung von Lumineszenzzentren dotiert ist. An beiden Seiten der Lumineszenzschicht 4 befindet sich jeweils eine dielektrische Schicht 3, 5, die z. B. aus Si₃N₄, SiO₂, Al₂O₃ oder aus einem anderen geeigneten Material besteht. Auf der Außenseite der dielektrischen Schicht 3 liegen transparente Elektroden 2 aus z. B. Indiumoxid, die sich an der Vorder- bzw. Anzeigeseite der Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung nach Fig. 1 befinden. An der Rückseite der Anzeigeeinrichtung sind weitere Elektroden 6 angeordnet, die beispielsweise aus einer Aluminiumverbindung bestehen. Das ganze Schichtsystem liegt auf einem Glassubstrat 1, das die Frontplatte der Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung bildet.

Werden an die Elektroden 2, 6 der Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung mit Hilfe der Spannungsquelle 7 geeignete Wechselspannungsimpulse (AC-Pulse) angelegt, so werden in einem Zyklus, wie in Fig. 3 dargestellt, zwei aufeinanderfolgende Lichtpulse erzeugt. Mit f ist in Fig. 3 die Frequenz bezeichnet. Werden beispielsweise AC-Pulse mit 60 Hz an die Elektroden angelegt, so werden Lichtpulse mit einer Frequenz von 120 Hz erhalten. Die Pegel der Lichtpulse in einem Zyklus können dabei um maximal bis zu 10% voneinander abweichen, was seine Ursache im unsymmetrischen Aufbau der Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung hat.

Lichtpulse mit einer Pulsfrequenz, die unter einem bestimmten Wert liegt, werden vom menschlichen Auge getrennt wahrgenommen und führen zu Flickererscheinungen. Spannungspulse mit einer Pulsfrequenz von 30 Hz führen, wie oben erwähnt, bei der EL-Anzeigeeinrichtung zu Lichtpulsen von etwa 60 Hz. Würden diese Lichtpulse gleich groß sein, so würde das Auge keine Flickererscheinungen wahrnehmen. Die Lichtpulse sind jedoch, wie bereits ausgeführt, voneinander verschieden, so daß für das menschliche Auge Flickererscheinungen von 30 Hz auftreten. Hierdurch verschlechtert sich die Bildqualität der Dünnfilm-Elektrolumineszenz- Anzeigeeinrichtung erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung zu schaffen, mit dem die Anzeigeeinrichtung auch bei niedrigen Frequenzen angesteuert werden kann, ohne daß für das menschliche Auge Flickererscheinungen auftreten.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegeben.

Das Prinzip der Erfindung liegt darin, daß an zwei verschiedenen Bildelementen unterschiedlicher Zeilen innerhalb eines Zeitraumes von beispielsweise 16,7 Millisekunden (gleich ¹/₆₀ sec) Spannungspulse mit entgegengesetzter Polarität angelegt werden, um diese Bildelemente nahezu gleichzeitig zum Leuchten anzuregen. Durch das menschliche Auge wird die von diesen Bildpunkten ausgesandte Strahlung integriert, so daß keine Flickererscheinungen mehr wahrgenommen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Spannungsverlauf an ausgewählten Elektroden Y _j und Y _j+1 sowie den jeweils zugeordneten Helligkeitsverlauf an entsprechenden Bildpunkten,

Fig. 2 den Aufbau einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz- Einrichtung,

Fig. 3 einen weiteren Spannungs- bzw. Helligkeitsverlauf,

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine Dünnfilm- Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung zur Erläuterung ihrer Elektrodenstruktur,

Fig. 5 andere Spannungs- bzw. Helligkeitsverläufe an Elektroden bzw. Bildpunkten,

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Elektrodenstruktur,

Fig. 7 ein Schaltdiagramm einer Treiberschaltung für die Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung,

Fig. 8 Ein- bzw. Ausschaltzustände von elektronischen Schaltgruppen der Treiberschaltung nach Fig. 7 und

Fig. 9 Signalspannungsverläufe an verschiedenen Bildelementen.

In der Fig. 4 ist in schematischer Weise die Elektrodenstruktur einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz(EL)-Anzeigeeinrichtung dargestellt. Auf unterschiedlichen Seiten einer Dreischichtstruktur, die beispielsweise aus einer mittleren lumineszierenden Schicht und zwei äußeren isolierenden Schichten besteht, verlaufen streifenförmig ausgebildete und parallel zueinanderliegende X-Elektroden X₀, X₁, . . . , X _n sowie Y-Elektroden Y₀, Y₁, . . . , Y _n. Die auf einer Seite der Dreischichtstruktur liegenden X-Elektroden erstrecken sich dabei in X-Richtung, d. h. in vertikaler Richtung in Fig. 4, während sich die auf der anderen Seite der Dreischichtstruktur liegenden Y-Elektroden in Y-Richtung erstrecken, also in horizontaler Richtung in Fig. 4. Die X-Elektroden und Y-Elektroden sind also so angeordnet, daß sie sich gegenseitig schneiden, wobei durch jeden Schnittpunkt ein lumineszierender, punktförmiger Bereich bzw. ein Bildelement erhalten wird.

In Fig. 5 sind der Helligkeitsverlauf und zugeordnete Spannungen an einem Bildelement dargestellt, wenn an die entsprechende X-Elektrode und Y-Elektrode die gezeigten pulsartigen Spannungen angelegt werden. Wie anhand dieser Figur zu erkennen ist, ändert sich der Helligkeitspuls entsprechend der gegenüber der X-Elektrode positiven oder negativen Polarität der Y-Elektrode. Das Verhältnis r zwischen den jeweiligen Helligkeitspegeln B+ und B- läßt sich etwa wie folgt ausdrücken:

r = 2 ([B+] - [B-]/[B+] + [B-]) = 0 - 0,3 .

Bei hohen Wechselspannungsfrequenzen von z. B. über 60 Hz wird kein Flickern der Anzeigeeinrichtung wahrgenommen. Bei Frequenzen von 30 Hz allerdings unterscheiden sich die Licht- bzw. Helligkeitspegel schon um mehr als 5%, so daß von den meisten Beobachtern Flickererscheinungen wahrgenommen werden.

Nach der Erfindung werden auch diese Flickererscheinungen beseitigt. Das hierzu erforderliche Ansteuerverfahren der Dünnschicht-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung wird anhand der Fig. 1 und 6 erläutert.

In der Fig. 1 sind Helligkeitsverläufe von Bildelementen und Wechselspannungssignal- bzw. Pulsverläufe dargestellt, die an benachbarte Elektroden Y _j, Y _j+1 der genannten Bildelemente angelegt werden. Wie zu erkennen ist, ist die Polarität des Pulses, der an das Bildelement auf der Y _j- Elektrode angelegt wird, umgekehrt zu der Polarität desjenigen Pulses, der an das Bildelement auf der Y _j+1-Elektrode angelegt wird. Zusätzlich liegt zwischen den beiden genannten Pulsen ein zeitlicher Abstand Δ t von etwa 16,7 Millisekunden.

Die nach dem oben beschriebenen Verfahren erhaltene Helligkeit bzw. Lumineszenz setzt sich also aus dem Licht B+, das zum Zeitpunkt t vom Bildelement auf der Elektrode Y _j emittiert wird, sowie aus dem Licht B-, das zum Zeitpunkt t+Δ t nach der Zeitspanne Δ t vom Bildelement auf der Elektrode Y _j+1 emittiert wird, zusammen. Dieses so zusammengesetzte Licht wird vom Auge als von ein und demselben Ort ausgesandtes Licht wahrgenommen, und zwar mit einer Helligkeit B von 0,5 ([B+]+[B-]). Ungleichmäßigkeiten bezüglich der Helligkeit der Dünnfilm-Elektrolumineszenz- Anzeigeeinrichtung werden daher nicht mehr wahrgenommen, so daß letztlich keine Flickererscheinungen auftreten.

Eine besondere Eigenschaft des Ansteuerverfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß sowohl bei einer Ansteuerung der Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung mit einer Bildwechsel- bzw. Halbbildfrequenz von weniger als 50 Hz als auch bei einer solchen mit mehr als 50 Hz die Bildqualität der Anzeigeeinrichtung durch die entsprechenden Helligkeitsverläufe erheblich gegenüber einer konventionellen Anzeigeeinrichtung dieser Art verbessert ist, obwohl die Helligkeitspegel in benachbarten Bildpunkten aufgrund der Polarität der angelegten Spannung unterschiedlich sind.

Zur Erzielung dieses Effektes ist es nicht unbedingt erforderlich, den Puls mit umgekehrter Polarität an die benachbarte Elektrode zu legen. Derselbe Effekt kann auch erzielt werden, wenn der Puls mit umgekehrter Polarität an jede zweite oder dritte Elektrode angelegt wird.

Im nachfolgenden wird eine spezielle Treiberschaltung zur Ansteuerung einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung beschrieben.

Die Fig. 7 stellt ein Schaltdiagramm dieser Treiberschaltung dar (vgl. ältere Anmeldung nach DE-OS 35 11 886). Ein Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Display 10 weist dabei in X-Richtung verlaufende Datenelektroden (X-Elektroden in vertikaler Richtung in Fig. 7) sowie in Y-Richtung verlaufende Abtastelektroden (Y-Elektroden in horizontaler Richtung in Fig. 7) auf. Mit den ungeradzahligen Abtastelektroden ist ein abtastseitiger N-Kanal-Hochspannungs- Widerstands-MOS IC 20 und mit den geradzahligen Abtastelektroden ein abtastseitiger N-Kanal-Hochspannungs- Widerstands-MOS IC 30 verbunden. Jedes IC 20, 30 enthält eine logische Schaltung, beispielsweise ein Schieberegister. Mit den ungeradzahligen Abtastelektroden (Y-Elektroden) ist ferner ein P-Kanal-Hochspannungs- Widerstands-MOS IC 40 und mit geradzahligen Abtastelektroden (Y-Elektroden) ein P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands- MOS IC 50 verbunden. Auch diese ICs 40 und 50 weisen jeweils eine logische Schaltung, beispielsweise ein Schieberegister auf. Die Datenelektroden (X-Elektroden) sind mit einem datenseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands- MOS IC 60 verbunden. Innerhalb des ICs 60 befindet sich als logische Schaltung ein weiteres Schieberegister 61. Mit dem IC 60 ist darüber hinaus eine Diodenanordnung 70 verbunden, um die datenseitigen Treiberleitungen bzw. Elektroden zu trennen und um die Schaltelemente bzw. Transistoren vor einer umgekehrten Vorspannung zu schützen. Die Treiberschaltung nach Fig. 7 besitzt weiterhin eine Vorladeschaltung 80, eine Hochziehladeschaltung 90, eine Schreibschaltung 100 und zusätzlich eine Schaltung 110 zur Veränderung der Sourcespannung für die abtastseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 20 und 30, die normalerweise auf Erdpotential gehalten wird.

In der Fig. 8 sind Ein- bzw. Ausschaltzustände für die entsprechenden Schaltungsgruppen nach Fig. 7, insbesondere für die genannten ICs, sowie für die Schaltungen 80, 90, 100 und 110 dargestellt. Die Fig. 9 zeigt an Bildelemente A und B angelegte Spannungen und die zugehörigen Helligkeitsverläufe an diesen Bildelementen.

Anhand dieser Fig. 8 und 9 soll im nachfolgenden der Betrieb der Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung näher erläutert werden. Dabei sei darauf hingewiesen, daß das Bildelement A auf der Abtastelektrode Y₁ und das Bildelement B auf der Abtastelektrode Y₂ liegen und diese Abtastelektroden Y₁ und Y₂ durch zeilensequentielle Ansteuerung ausgewählt worden sind. Die Polarität der Spannung, die an Bildelemente aufeinanderfolgender Zeilen angelegt wird, wird jeweils umgekehrt. Ein Bildfeld bzw. Halbbild, bei dem ein positiver Schreibpuls an Bildelemente auf ungeradzahligen Zeilen geliefert wird, wird im nachfolgenden als N-P-Halbbild bezeichnet. Dagegen wird ein Bildfeld bzw. Halbbild, bei dem ein positiver Schreibpuls an Bildelemente auf geradzahligen Zeilen geliefert wird, als P-N-Halbbild bezeichnet.

N-P-Halbbild

(A) Die Beschreibung beginnt mit der Ansteuerung der ersten Zeile (ungerade Zeile), auf der das Bildelement A liegt.

Erste Zeitspanne T₁ Vorladeperiode (ungerade Zeile)

Die Sourcepotential-Einstellschaltung 110 wird zunächst auf Erdpotential gesetzt bzw. liefert dieses Erdpotential, wobei alle MOS-Transistoren NT₁ bis NT _i in den abtastseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands- MOS ICs 20 und 30 eingeschaltet werden. Gleichzeitig wird die Vorladeschaltung 80 eingeschaltet, die eine Spannung von 30 V=½ V _M liefert, so daß das gesamte Display über die datenseitige Diodenanordnung 70 aufgeladen wird. Während der Vorladeperiode sind alle MOS-Transistoren Nt₁ bis Nt _j, die sich im datenseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands- MOS IC 60 befinden, und alle MOS-Transistoren PT₁ bis PT _i, die sich in den abtastseitigen P-Kanal- Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 40 und 50 befinden, ausgeschaltet.

Zweite Zeitspanne T₂ Entlade-/Hochziehladeperiode (ungeradzahlige Zeile)

Alle MOS-Transistoren NT₁ bis NT _i, die sich in den abtastseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands- MOS ICs 20 und 30 befinden, sind ausgeschaltet. Zusätzlich ist nur der MOS-Transistor (Nt₂ innerhalb des datenseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands- MOS ICs 60) ausgeschaltet, während die verbleibenden MOS-Transistoren Nt₁ und Nt₃ bis Nt _j innerhalb des ICs 60 eingeschaltet werden. Der MOS-Transistor Nt₂ ist dabei mit der Datenelektrode X₂ verbunden. Die anderen Transistoren Nt₁ und Nt₃ bis Nt _j sind mit den anderen Datenelektroden verbunden. Darüber hinaus werden alle MOS-Transistoren PT₁ bis PT _i innerhalb der abtastseitigen P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands- MOS ICs 40 und 50 eingeschaltet. Die nicht ausgewählten Datenelektroden (X _j≠2) werden auf diese Weise entladen, und zwar über geerdete Schleifen, die jeweils durch die MOS-Transistoren innerhalb des datenseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 60 mit Ausnahme des Transistors Nt₂, die MOS-Transistoren Pt₁ bis Pt _i innerhalb der abtastseitigen P- Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 40 und 50 und die Diode 101 innerhalb der Schreibschaltung 100 gebildet sind.

Anschließend wird die Hochziehladeschaltung 90, die eine Spannung von 30 V=½ V _M liefert, eingeschaltet, um alle Abtastelektroden auf 30 V zu legen. In dieser Stufe bleiben alle MOS-Transistoren NT₁ bis NT _i innerhalb der ICs 20 und 30 ausgeschaltet. Dementsprechend besitzt die ausgewählte Datenelektrode X₂ gegenüber den Abtastelektroden Y eine Spannung von +30 V, während die nichtausgewählten Datenelektroden (X _j≠2) gegenüber den Abtastelektroden eine Spannung von -30 V aufweisen.

Dritte Zeitspanne T₃ Einschreibperiode (ungeradzahlige Zeile)

Es sei angenommen, daß durch zeilensequentielle Ansteuerung die Abtastelektrode Y₁ ausgewählt worden ist. Nur ein MOS-Transistor NT₁ innerhalb des N-Kanal- Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 20, der mit der ausgewählten Abtastelektrode Y₁ verbunden ist, ist eingeschaltet. Alle MOS-Transistoren PT₁ bis PT _i-1 in dem den ungeradzahligen Abtastelektroden zugeordneten P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 40 sind ausgeschaltet. Zu dieser Zeit sind weiterhin alle MOS-Transistoren PT₂ bis PT _i im gegenüberliegenden P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 50, das den geradzahligen Abtastelektroden zugeordnet ist, eingeschaltet. Die Schreibschaltung 100 wird eingeschaltet und liefert eine Spannung V _W=190 V, so daß alle geradzahligen Abtastelektroden auf +190 V über die MOS-Transistoren PT₂ bis PT _i, die in dem den geradzahligen Abtastzeilen zugeordneten IC 50 liegen, heraufgezogen werden. Aufgrund der kapazitiven Kopplung wird die ausgewählte Datenelektrode auf +220 V (gleich V _W+0,5 V _M) heraufgezogen, während die nichtausgewählten Datenelektroden nur auf +160 V (gleich V _W-0,5 V _M) heraufgezogen werden.

(B) Im nachfolgenden wird die Ansteuerung der zweiten Zeile (geradzahlige Abtastelektrode) beschrieben, auf der das Bildelement B liegt.

Vierte Zeitspanne T₄ Vorladeperiode (geradzahlige Zeile)

Während der Zeitspanne T₄ laufen identische Vorgänge wie während der ersten Zeitspanne bei der Erzeugung des N-P-Halbbildes ab.

Fünfte Zeitspanne T₅ Entlade-/Hochziehladeperiode (geradzahlige Zeile)

Alle MOS-Transistoren NT₁ bis NT _i, die sich in den abtastseitigen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands- MOS ICs 20 und 30 befinden, sind ausgeschaltet. Nur der MOS-Transistor (z. B. Nt₂), der mit der ausgewählten Datenelektrode (z. B. X₂) verbunden ist und im IC 60 liegt, wird eingeschaltet, während die verbleibenden MOS-Transistoren NT₁ und Nt₃ bis Nt _j innerhalb des ICs 60 ausgeschaltet werden. Darüber hinaus werden alle MOS-Transistoren PT₁ bis PT _i innerhalb der abtastseitigen P-Kanal-Hochspannungs- Widerstands-MOS ICs 40 und 50 eingeschaltet. Die ausgewählte Datenelektrode wird auf diese Weise entladen, und zwar über eine geerdete Schleife, die durch den MOS-Transistor Nt₂ innerhalb des datenseitigen ICs 60, der sich im eingeschalteten Zustand befindet, alle MOS-Transistoren PT₂ bis PT _i in den abtastseitigen P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands- MOS ICs 40 und 50 sowie durch die Diode 101 in der Schreibschaltung 100 gebildet ist.

Anschließend wird die Hochziehladeschaltung 90 zur Lieferung einer Spannung von 30 V=½ V _M eingeschaltet, um alle Abtastelektroden auf eine Spannung von +30 V hochzuziehen. Zu dieser Zeit bleiben alle MOS-Transistoren NT₁ bis NT _i der abtastseitigen ICs 20 und 30 ausgeschaltet. Dementsprechend besitzt die ausgewählte Datenelektrode X₂ gegenüber den Abtastelektroden Y eine Spannung von -30 V, während die nichtausgewählten Datenelektroden (X _j≠2) gegenüber den Abtastelektroden eine Spannung von +30 V aufweisen.

Sechste Zeitspanne T₆ Einschreibperiode (geradzahlige Zeile)

Bei ausgewählter Abtastelektrode Y₂ ist nur der mit dieser Abtastelektrode Y₂ verbundene MOS-Transistor PT₂ im abtastseitigen P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands- MOS IC 50 eingeschaltet, während alle anderen ausgeschaltet sind. Ferner sind alle MOS-Transistoren NT₂ bis NT _i im IC 30, das den geradzahligen Abtastzeilen zugeordnet ist, ausgeschaltet, während alle MOS-Transistoren NT₁ bis NT _i-1 im gegenüberliegenden IC 20, das den ungeradzahligen Abtastzeilen zugeordnet ist, eingeschaltet sind. Die Schreibspannung 100 wird eingeschaltet [Spannung V _W=190 V plus ½ V _M (=30 V)], so daß an der Abtastelektrode Y₂ eine Spannung von +220 V angelegt ist, und zwar über den MOS-Transistor PT₂, der sich im eingeschalteten Zustand befindet. Die Sourcepotential-Einstellschaltung 110 liefert zu diesem Zeitpunkt eine Spannung ½ V _M von 30 V, so daß das Sourcepotential des den ungeradzahligen Abtastelektroden zugeordneten N-Kanal- Hochspannungs-Widerstands-MOS ICs 20 ebenfalls 30 V ist. Die ungeradzahligen Abtastelektroden werden daher auf eine Spannung von +30 V herabgezogen.

Aufgrund der kapazitiven Kopplung wird die Datenelektrode X₂ auf -220 V herabgezogen, während die nichtausgewählten Datenelektroden (X _j≠2) lediglich auf -160 V herabgezogen werden.

Das N-P-Halbbild wird dadurch vervollständigt, daß der Reihe nach für alle ungeradzahligen Zeilen bzw. Abtastelektroden die Stufen T₁ bis T₃ und für alle geradzahligen Zeilen bzw. Abtastelektroden die Stufen T₄ bis T₆, wie oben beschrieben, durchlaufen werden.

P-N-Halbbild

(A) Im folgenden wird beschrieben, wie das P-N-Halbbild erzeugt wird, wobei mit der ersten Zeile (ungerade Zeile) bzw. Abtastelektrode begonnen wird, auf der das Bildelement A liegt.

Erste Zeitspanne T₁′ Vorladeperiode (ungeradzahlige Zeile)

In dieser Vorladeperiode laufen dieselben Vorgänge wie in der ersten Zeitspanne bei Erzeugung des N-P- Halbbildes ab.

Zweite Zeitspanne T₂′ Entlade-/Hochziehladeperiode (ungeradzahlige Zeile)

In dieser zweiten Zeitspanne T₂′ laufen dieselben Vorgänge ab, wie in der fünften Zeitspanne T₅ bei Erzeugung des N-P-Halbbildes.

Dritte Zeitspanne T₃′ Einschreibperiode (ungeradzahlige Zeile)

Ist die ausgewählte Abtastelektrode Y₁, ist nur der mit dieser Abtastelektrode Y₁ verbundene MOS- Transistor PT₁ des abtastseitigen P-Kanal-Hochspannungs- Widerstands-MOS ICs 40 eingeschaltet, während andere ausgeschaltet sind. Weiterhin sind alle MOS-Transistoren NT₁ bis NT _i-1 des den ungeradzahligen Abtastelektroden zugeordneten N-Kanal-Hochspannungs- Widerstands-MOS ICs 20 ausgeschaltet, während alle MOS-Transistoren NT₂ bis NT _i im gegenüberliegenden und den geradzahligen Abtastelektroden zugeordneten N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands- MOS ICs 30 eingeschaltet sind. Darüber hinaus wird die Schreibschaltung 100 eingeschaltet [Spannung V _W =190 V+½ V _M (=30 V)], so daß eine Gleichspannung von 220 V an die Abtastelektrode Y₁ über den MOS-Transistor PT₁, der sich im eingeschalteten Zustand befindet, angelegt ist. Die Sourcepotential- Einstellschaltung 110 wird auf ½ V _M=30 V geschaltet, so daß das Sourcepotential für das den geradzahligen Abtastelektroden zugeordnete N-Kanal-Hochspannungs- Widerstands-MOS IC 30 auf 30 V gelegt wird und die geradzahligen Abtastelektroden auf +30 V herabgezogen werden. Die Datenelektrode X₂ wird dementsprechend aufgrund der kapazitiven Kopplung auf -220 V herabgezogen, während die nichtausgewählten Datenelektroden (X _j≠2) lediglich auf -160 V herabgezogen werden.

(B) Im nachfolgenden wird die Ansteuerung der zweiten Zeile (geradzahlige Zeile) bzw. Abtastelektrode beschrieben, auf der das Bildelement B liegt.

Vierte Zeitspanne T₄′ Vorladeperiode (geradzahlige Zeilen)

In dieser Vorladeperiode laufen die identischen Vorgänge wie in der ersten Stufe bei der Erzeugung des N-P-Halbbildes ab.

Fünfte Zeitspanne T₅′ Entlade-/Hochziehladeperiode (geradzahlige Zeilen)

In dieser Periode laufen die identischen Vorgänge wie in der zweiten Zeitspanne bei der Erzeugung des N-P-Halbbildes ab.

Sechste Zeitspanne T₆′ Einschreibperiode (geradzahlige Zeile)

Da durch die zeilensequentielle Ansteuerung die Abtastelektrode Y₂ ausgewählt worden ist, bleibt nur der mit dieser Abtastelektrode Y₂ verbundene MOS- Transistor NT₂ im abtastseitigen N-Kanal-Hochspannungs- Widerstands-MOS IC 30 eingeschaltet, während alle MOS-Transistoren PT₂ bis PT _i in dem den geradzahligen Abtastelektroden zugeordneten P-Kanal-Hochspannungs- Widerstands-MOS IC 50 ausgeschaltet sind. Weiterhin sind zu dieser Zeit alle MOS-Transistoren PT₁ bis PT _i-1 in gegenüberliegenden und den ungeradzahligen Abtastelektroden zugeordneten P-Kanal- Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 40 eingeschaltet. Durch gleichzeitiges Einschalten der Schreibschaltung 100 (Spannung V _W=190 Volt) werden alle ungeradzahligen Abtastelektroden auf +190 V heraufgezogen, und zwar über die MOS-Transistoren PT₂ bis PT _i-1 in dem den ungeradzahligen Abtastelektroden zugeordneten P- Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS IC 40. Die ausgewählten Datenelektroden werden dementsprechend aufgrund der kapazitiven Kopplung auf +220 V=V _W+0,5 V _M heraufgezogen, während die nichtausgewählten Datenelektroden nur auf +160 V=V _W-0,5 V _M heraufgezogen werden.

Das P-N-Halbbild wird vervollständigt, indem der Reihe nach für alle ungeradzahligen Zeilen bzw. Abtastelektroden die Stufen T₁′ bis T₃′ und für alle geradzahligen Zeilen bzw. Abtastelektroden die Stufen T₄′ bis T₆′, wie oben beschrieben, durchlaufen werden.

Durch aufeinanderfolgende Wiederholung der oben beschriebenen N-P-Halbbild- und P-N-Halbbild-Ansteuerung läßt sich eine Schreibspannung V _W+½ V _M (=220 V) mit umgekehrter Polarität im N-P-Halbbild und P-N-Halbbild erzeugen, die geeignet ist, eine Elektrolumineszenz an ausgewählten Bildelementen hervorzurufen, wie anhand des in Fig. 9 dargestellten Signaldiagramms zu erkennen ist. Durch das N-P-Halbbild und das P-N-Halbbild wird ein Wechselspannungszyklus (AC-Zyklus) erhalten, der zur Ansteuerung einer Dünnfilm-Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung erforderlich ist. An die nichtausgewählten Bildelemente wird dabei nur eine Spannung von V _W-½ V _M (=160 V) angelegt, die nicht ausreicht, um die nichtausgewählten Bildelemente zum Leuchten anzuregen.

Durch Anlegen positiver und negativer Schreibspannungen an aufeinanderfolgenden Zeilen bzw. Abtastelektroden können Helligkeitsunterschiede in jedem Halbbild vermieden werden. Wie Fig. 9 zeigt, sind die Helligkeitsverläufe A _N und A _P für das Bildelement A sowie die Helligkeitsverläufe B _P und B _N für das Bildelement B in den jeweiligen Halbbildern unterschiedlich zueinander. Dagegen sind die integrierten Helligkeitsverläufe A _N+B _P sowie A _P+B _N in den zusammengefaßten Bildelementen A und B nahezu gleich. Flickererscheinungen aufgrund unterschiedlicher Lichtintensitäten in den jeweiligen Halbbildern, wie sie durch herkömmliches Anlegen positiver und negativer Spannungen in den verschiedenen Halbbildern erzeugt werden, können somit nicht mehr beobachtet werden, da durch das Auge eine entsprechende Mittelwertbildung der von benachbarten Bildelementen ausgehenden Helligkeit vorgenommen wird.

Bei der oben beschriebenen Treiberschaltung, die einen N-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS-Treiber und einen P-Kanal-Hochspannungs-Widerstands-MOS-Treiber als abtastseitige Treiber besitzt, wird die Polarität der an die Bildelemente anzulegenden Schreibimpulse von Zeile zu Zeile gewechselt, so daß Helligkeitsunterschiede benachbarter Bildelemente, die aufgrund der unterschiedlichen Polarität der Schreibspannungen entstehen, herausgemittelt werden. Durch diese Mittelwertbildung werden Flicker- bzw. Flimmererscheinungen erheblich reduziert bzw. vollständig vermieden, so daß eine Dünnfilm-Elektrolumineszenz- Anzeigeeinrichtung mit sehr hoher Bildqualität erhalten wird.

Nach dem oben beschriebenen Verfahren können nicht nur unmittelbar benachbarte Bildelemente angesteuert werden, sondern auch solche Bildelemente, zwischen denen noch andere Bildelemente liegen. Auch hierdurch können Flickererscheinungen vermieden werden.

Das Prinzip der Erfindung besteht also in der gegenseitigen Umkehr der angelegten Spannungspolaritäten bei der zeilensequentiellen Ansteuerung der Elektrolumineszenz- Anzeigeeinrichtung in jeweils einem Halbbild, um Unterschiede der Helligkeitspegel der mit diesen Spannungen unterschiedlicher Polarität beaufschlagten Bildelemente herausmitteln zu können.

Claims

Verfahren zur zeilensequentiellen Ansteuerung einer Dünnfilm- Elektrolumineszenz-Anzeigeeinrichtung mit an beiden Seiten eines Elektrolumineszenz-Schichtsystems angeordneten Gruppen von sich kreuzenden Elektroden zur Erzeugung von Bildelementen, bei dem an die Elektroden einer Gruppe der Reihe nach Schreibspannungsimpulse mit gleicher Amplitude angelegt werden und die Bildelemente wenigstens annähernd gleichzeitig Spannungsimpulse mit zueinander umgekehrter Polarität zum Ausgleich von Helligkeitsunterschieden zwischen ihnen empfangen, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Spannungsimpulse mit zueinander umgekehrter Polarität die Schreibspannungsimpulse sind und
- - die Schreibspannungsimpulse mit jeweils unterschiedlicher Polarität an benachbarte Bildelemente auf benachbarten oder wenigstens annähernd benachbarten Zeilen gelegt werden.